Superalloys को ब्राजिंग

Superalloys को ब्राजिंग

(1) ब्राजिङ विशेषताहरू superalloys तीन कोटिमा विभाजन गर्न सकिन्छ: निकल आधार, फलाम आधार र कोबाल्ट आधार।तिनीहरूसँग राम्रो मेकानिकल गुणहरू, अक्सीकरण प्रतिरोध र उच्च तापमानमा जंग प्रतिरोध छ।निकेल आधार मिश्र धातु व्यावहारिक उत्पादनमा सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

सुपरअलोयले धेरै Cr समावेश गर्दछ, र Cr2O3 अक्साइड फिल्म जुन हटाउन गाह्रो हुन्छ तताउने क्रममा सतहमा गठन हुन्छ।निकेल बेस सुपरअलोयहरूमा अल र Ti हुन्छ, जुन तताउँदा अक्सिडाइज गर्न सजिलो हुन्छ।तसर्थ, तताउने क्रममा सुपर एलोइजको अक्सिडेशन रोक्न वा कम गर्न र अक्साइड फिल्म हटाउनु ब्रेजिङको समयमा प्राथमिक समस्या हो।फ्लक्समा बोराक्स वा बोरिक एसिडले ब्रेजिङ तापक्रममा आधारभूत धातुको क्षरण निम्त्याउन सक्छ, प्रतिक्रिया पछि अवक्षेपित बोरोन बेस मेटलमा प्रवेश गर्न सक्छ, जसको परिणामस्वरूप अन्तरग्रान्युलर घुसपैठ हुन्छ।उच्च Al र Ti सामग्री भएका कास्ट निकल आधार मिश्र धातुहरूका लागि, तातो अवस्थामा मिश्र धातुको सतहमा अक्सिडेशनबाट बच्नको लागि तातो अवस्थामा भ्याकुम डिग्री 10-2 ~ 10-3pa भन्दा कम हुनु हुँदैन।

समाधान बलियो र वर्षा बलियो निकल आधार मिश्र धातुहरूको लागि, मिश्र धातु तत्वहरूको पूर्ण विघटन सुनिश्चित गर्न ब्रेजिङ तापमान समाधान उपचारको ताप तापक्रमसँग अनुरूप हुनुपर्छ।ब्रेजिङ तापमान धेरै कम छ, र मिश्र धातु तत्वहरू पूर्णतया भंग गर्न सकिँदैन;यदि ब्रेजिङ तापमान धेरै उच्च छ भने, आधार धातु अन्न बढ्नेछ, र भौतिक गुणहरू ताप उपचार पछि पनि पुनर्स्थापित हुनेछैन।कास्ट आधार मिश्रहरूको ठोस समाधान तापमान उच्च छ, जसले सामान्यतया धेरै उच्च ब्रेजिंग तापमानको कारण सामग्री गुणहरूलाई असर गर्दैन।

केही निकल बेस सुपरअलोयहरू, विशेष गरी वर्षा बलियो मिश्र धातुहरूमा, तनाव क्र्याकिंगको प्रवृत्ति हुन्छ।ब्रेजिङ गर्नु अघि, प्रक्रियामा बनेको तनाव पूर्ण रूपमा हटाइनु पर्छ, र ब्रेजिङको समयमा थर्मल तनाव कम गरिनु पर्छ।

(२) ब्राजिङ सामग्री निकल आधार मिश्र धातुलाई चाँदीको आधार, शुद्ध तामा, निकल आधार र सक्रिय सोल्डरसँग ब्राज गर्न सकिन्छ।जब संयुक्त को काम गर्ने तापमान उच्च छैन, चाँदी आधारित सामग्री प्रयोग गर्न सकिन्छ।त्यहाँ धेरै प्रकारका चाँदी आधारित सोल्डरहरू छन्।ब्रेजिङ तताउने समयमा आन्तरिक तनाव कम गर्न, कम पग्लने तापक्रम भएको सोल्डर छनौट गर्नु राम्रो हुन्छ।Fb101 फ्लक्स चाँदीको आधार फिलर धातुको साथ ब्रेजिङको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ।Fb102 फ्लक्सलाई उच्च आल्मुनियम सामग्रीको साथ ब्रेजिङ वर्षाको बलियो सुपर अलॉयको लागि प्रयोग गरिन्छ, र 10% ~ 20% सोडियम सिलिकेट वा एल्युमिनियम फ्लक्स (जस्तै fb201) थपिन्छ।जब ब्रेजिङ तापमान 900 ℃ भन्दा बढी हुन्छ, fb105 फ्लक्स चयन गरिनेछ।

भ्याकुम वा सुरक्षात्मक वातावरणमा ब्रेजिङ गर्दा, शुद्ध तामालाई ब्राजिङ फिलर मेटलको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।ब्रेजिङ तापमान 1100 ~ 1150 ℃ छ, र जोइन्टले तनाव क्र्याकिंग उत्पादन गर्दैन, तर काम गर्ने तापमान 400 ℃ भन्दा बढी हुँदैन।

निकेल बेस ब्रेजिङ फिलर मेटल सुपरएलोइजमा सबैभन्दा बढी प्रयोग हुने ब्राजिङ फिलर मेटल हो किनभने यसको राम्रो उच्च तापक्रम प्रदर्शन र ब्रेजिङको समयमा कुनै तनाव क्र्याक हुँदैन।निकल बेस सोल्डरमा मुख्य मिश्र धातु तत्वहरू Cr, Si, B, र थोरै मात्रामा सोल्डरमा Fe, W, इत्यादि पनि हुन्छ। ni-cr-si-b, b-ni68crwb ब्रेजिङ फिलर मेटलले अन्तरग्रान्युलर घुसपैठ कम गर्न सक्छ। B को आधार धातुमा र पग्लने तापमान अन्तराल बढाउनुहोस्।यो उच्च-तापमान काम गर्ने भागहरू र टर्बाइन ब्लेडहरू टाँस्नका लागि ब्राजिङ फिलर धातु हो।यद्यपि, W- युक्त सोल्डरको तरलता खराब हुन्छ र संयुक्त अन्तर नियन्त्रण गर्न गाह्रो हुन्छ।

सक्रिय प्रसार ब्रेजिंग फिलर धातुले Si तत्व समावेश गर्दैन र उत्कृष्ट अक्सीकरण प्रतिरोध र भल्कनाइजेसन प्रतिरोध छ।टाँस्ने तापमान 1150 ℃ देखि 1218 ℃ सम्म सोल्डर को प्रकार अनुसार चयन गर्न सकिन्छ।ब्रेजिङ पछि, बेस मेटल जस्तै समान गुणहरु संग brazed संयुक्त 1066 ℃ प्रसार उपचार पछि प्राप्त गर्न सकिन्छ।

(3) ब्राजिङ प्रक्रिया निकल आधार मिश्रले सुरक्षात्मक वातावरण भट्टी, भ्याकुम ब्रेजिङ र क्षणिक तरल चरण जडानमा ब्राजिङ अपनाउन सक्छ।ब्रेजिङ गर्नु अघि, सतहलाई स्यान्डपेपर पालिसिङ, फेल्ट व्हील पालिसिङ, एसीटोन स्क्रबिङ र रासायनिक सफाईद्वारा अक्साइड हटाउनु पर्छ।ब्रेजिङ प्रक्रिया प्यारामिटरहरू चयन गर्दा, यो ध्यान दिनुपर्छ कि ताप तापक्रम धेरै उच्च हुनु हुँदैन र फ्लक्स र आधार धातु बीचको बलियो रासायनिक प्रतिक्रियाबाट बच्न ब्रेजिङ समय छोटो हुनुपर्छ।बेस मेटललाई क्र्याक हुनबाट रोक्नको लागि, चिसो प्रशोधन गरिएका भागहरूलाई वेल्डिङ गर्नुअघि तनावमुक्त गरिनुपर्छ, र वेल्डिङको ताप सम्भव भएसम्म एकरूप हुनुपर्छ।अवक्षेपण बलियो सुपरअलोयहरूका लागि, भागहरू पहिले ठोस समाधान उपचारको अधीनमा हुनुपर्छ, त्यसपछि बुढ्यौली सुदृढीकरण उपचार भन्दा अलि बढी तापक्रममा ब्रेज गर्नुहोस्, र अन्तमा वृद्ध उपचार।

1) सुरक्षात्मक वायुमण्डल भट्टीमा टाँस लगाउने सुरक्षात्मक वातावरण भट्टीमा टाँस्ने ग्यासको उच्च शुद्धता चाहिन्छ।w (AL) र w (TI) ०.५% भन्दा कम भएका सुपर अलॉयहरूको लागि, हाइड्रोजन वा आर्गन प्रयोग गर्दा ओस बिन्दु -54 ℃ भन्दा कम हुनुपर्छ।जब Al र Ti को सामग्री बढ्छ, मिश्र धातु सतह अझै पनि तताउँदा अक्सिडाइज हुन्छ।निम्न उपायहरू लिनु पर्छ;थोरै मात्रामा फ्लक्स थप्नुहोस् (जस्तै fb105) र फ्लक्ससँग अक्साइड फिल्म हटाउनुहोस्;०.०२५ ~ ०.०३८ मिमी बाक्लो कोटिंग भागहरूको सतहमा प्लेट गरिएको छ;पहिले नै ब्राज गर्न सामग्रीको सतहमा सोल्डर स्प्रे गर्नुहोस्;थोरै मात्रामा ग्यास प्रवाह थप्नुहोस्, जस्तै बोरन ट्राइफ्लोराइड।

2) भ्याकुम ब्रेजिङ भ्याकुम ब्रेजिङ व्यापक रूपमा राम्रो सुरक्षा प्रभाव र ब्राजिङ गुणस्तर प्राप्त गर्न प्रयोग गरिन्छ।ठेठ निकल आधार superalloy जोइन्टहरूको मेकानिकल गुणहरूको लागि तालिका 15 हेर्नुहोस्।w (AL) र w (TI) 4% भन्दा कम भएका सुपर अलॉयहरूका लागि, सतहमा ०.०१ ~ ०.०१५ एमएम निकलको तह इलेक्ट्रोप्लेट गर्नु राम्रो हुन्छ, यद्यपि सोल्डरको भिजाउने काम विशेष पूर्व-उपचार बिना सुनिश्चित गर्न सकिन्छ।जब w (AL) र w (TI) 4% भन्दा बढी हुन्छ, निकल कोटिंगको मोटाई 0.020.03mm हुनेछ।धेरै पातलो कोटिंगले कुनै सुरक्षात्मक प्रभाव पार्दैन, र धेरै बाक्लो कोटिंगले जोडको बल कम गर्नेछ।वेल्डेड गर्नुपर्ने भागहरू पनि भ्याकुम ब्रेजिङको लागि बक्समा राख्न सकिन्छ।बक्स गेटरले भरिएको हुनुपर्छ।उदाहरणका लागि, Zr ले उच्च तापक्रममा ग्यास अवशोषित गर्छ, जसले बक्समा स्थानीय भ्याकुम बनाउन सक्छ, जसले गर्दा मिश्र धातुको सतहको ओक्सीकरणलाई रोक्छ।

तालिका 15 ठेठ निकल बेस सुपर एलोइजको भ्याकुम ब्राज्ड जोइन्टहरूको मेकानिकल गुणहरू

ब्रेजिङ ग्यापसँगै सुपरअलोयको ब्रेज्ड जोइन्टको माइक्रोस्ट्रक्चर र बल परिवर्तन हुन्छ, र ब्रेजिङ पछि डिफ्युजन उपचारले संयुक्त ग्यापको अधिकतम स्वीकार्य मानलाई अझ बढाउँछ।इन्कोनेल मिश्रलाई उदाहरणको रूपमा लिएर, b-ni82crsib सँग ब्रेज गरिएको Inconel संयुक्त को अधिकतम अन्तर 1H को लागि 1000 ℃ मा प्रसार उपचार पछि 90um पुग्न सक्छ;जे होस्, b-ni71crsib संग टाँसिएको जोर्नीहरूको लागि, 1H को लागि 1000 ℃ मा फैलावट उपचार पछि अधिकतम अन्तर लगभग 50um हुन्छ।

3) क्षणिक तरल चरण जडान क्षणिक तरल चरण जडानले इन्टरलेयर मिश्र (लगभग 2.5 ~ 100um बाक्लो) प्रयोग गर्दछ जसको पिघलने बिन्दु फिलर धातुको रूपमा आधारभूत धातु भन्दा कम छ।सानो दबाब (0 ~ 0.007mpa) र उपयुक्त तापक्रम (1100 ~ 1250 ℃) अन्तर्गत, इन्टरलेयर सामग्री पहिले पग्लन्छ र आधार धातुलाई ओसिलो बनाउँछ।तत्वहरूको द्रुत प्रसारको कारण, जोइन्टमा आइसोथर्मल सॉलिडिफिकेशन हुन्छ जुन संयुक्त बन्न सक्छ।यो विधिले बेस मेटल सतहको मिल्दो आवश्यकताहरूलाई धेरै कम गर्छ र वेल्डिङको दबाब कम गर्छ।क्षणिक तरल चरण जडानको मुख्य मापदण्डहरू दबाब, तापमान, होल्डिंग समय र इन्टरलेयरको संरचना हुन्।वेल्डमेन्टको मिलन सतहलाई राम्रो सम्पर्कमा राख्न कम दबाब दिनुहोस्।ताप तापमान र समय संयुक्त को प्रदर्शन मा ठूलो प्रभाव छ।यदि जोइन्ट बेस मेटल जत्तिकै बलियो हुनु आवश्यक छ र बेस मेटलको कार्यसम्पादनलाई असर गर्दैन भने, उच्च तापक्रम (जस्तै ≥ 1150 ℃) र लामो समय (जस्तै 8 ~ 24 घन्टा) को जडान प्रक्रिया प्यारामिटरहरू हुनेछन्। अपनाएको;यदि जोडको जडान गुणस्तर कम भयो वा आधार धातुले उच्च तापक्रम सहन सक्दैन भने, कम तापक्रम (1100 ~ 1150 ℃) र छोटो समय (1 ~ 8h) प्रयोग गरिनेछ।मध्यवर्ती तहले जडान गरिएको आधार धातु संरचनालाई आधारभूत संरचनाको रूपमा लिनेछ, र B, Si, Mn, Nb, आदि जस्ता विभिन्न शीतल तत्वहरू थप्नेछ। उदाहरणका लागि, Udimet मिश्र धातुको संरचना ni-15cr-18.5co-4.3 हो। al-3.3ti-5mo, र क्षणिक तरल चरण जडानको लागि मध्यवर्ती तहको संरचना b-ni62.5cr15co15mo5b2.5 हो।यी सबै तत्वहरूले Ni Cr वा Ni Cr Co मिश्र धातुहरूको पग्लने तापक्रमलाई न्यूनतममा घटाउन सक्छ, तर B को प्रभाव सबैभन्दा स्पष्ट छ।थप रूपमा, B को उच्च प्रसार दरले इन्टरलेयर मिश्र र आधार धातुलाई द्रुत रूपमा एकरूप बनाउन सक्छ।